LM78xx high current Frage

Warum nicht lieber gleich das Netzteil modifizieren und sich den Krampf 
sparen?

H.Joachim S. schrieb:
> Warum nicht lieber gleich das Netzteil modifizieren und sich den
> Krampf
> sparen?

Das mag bei einem billigen NT gehen, aber ein Schaltnetzteil aus einem 
PC bekomme ICH wahrscheinlich nicht dementsprechend umgebaut.
Und z.B. bei einer Autobatterie mach ich das dann wie?

Mike B. schrieb:
> Das Diagramm zur Vo/i-Differenz zeigt ja bei etwa 3V die
> maximale Stromabgabe, sollten dann nicht auch 2V mit Abschlag beim Iout
> gehen?

Ganz im Gegenteil ist bei der obigen Schaltung die 
Mindest-Differenzspannung noch größer, und zwar um knapp 1,4V. Dies 
kommt daher, dass sowohl die Basis-Emitter-Spannung von Q1 als auch der 
maximale Spannungsabfall an Rsc aufgebracht werden müssen.

> - Der TIP42 wird mit einem Ic von 6A und 10A peak angegeben, mir würden
> 4-5A Dauer voerst reichen. Die Strombegrenzung würde ich auf 8A
> festlegen.

Bei dieser Strombegrenzung brennt der Transistor durch. Laut Datenblatt 
von Fairchild gilt für die Spitzenbelastbarkeit von 10A:
"Pulse test: pw ≤ 300 μs, duty cycle ≤ 2%"

Folglich muss die Strombegrenzung auf allerhöchstens 6A eingestellt 
werden.

Beachte, dass der maximale Strom des 7810 auch noch hinzukommt, d.h. der 
Gesamtstrom um 1A bis 1,5A höher sein wird.

> Demnach würde Iinput bei max 8.5A betragen. Wie groß müsste
> dann der Kühlkörper für die TIP42 ausfallen?

Auch der 7810 sollte auf dem Kühlkörper untergebracht werden. Bei 14V 
Eingangsspannung sollte der Kühlkörper auf ca. 30W Verlustleistung 
ausgelegt werden. Bei einer erlaubten Temperaturerhöhung um 30°C 
gegenüber der Umgebung käme man also mit 1K/W gut hin.

Bei der angegebenen 12V wird das aber nichts. Vermutlich hast Du aber 
auch keine 12V, sondern willst das ganze im Auto oder so betreiben. Da 
muss man ohnehin ganz anders in Sachen Stromversorgung vorgehen.

Auch PC-Netzteile kann man umbauen, aber ok - das ist nicht jedermanns 
Sache und kann auch schon mal mächtig magischen Rauch produzieren :-)

Von Akku-Betrieb war bis jetzt nicht die Rede.

Ansonsten: sowas in der Art:
http://www.amazon.de/gp/product/B00HV4EPG8/ref=pd_lpo_sbs_dp_ss_1/278-0524877-7034401?pf_rd_m=A3JWKAKR8XB7XF&pf_rd_s=lpo-top-stripe&pf_rd_r=0EBB8JGTN4033Y7XFGNB&pf_rd_t=201&pf_rd_p=556245207&pf_rd_i=B00HY3FWEK

statt sich 20W Verlustleistung aufzuhalsen.

Mike B. schrieb:
> - Der TIP42 wird mit einem Ic von 6A und 10A peak angegeben, mir würden
> 4-5A Dauer voerst reichen. Die Strombegrenzung würde ich auf 8A
> festlegen. Demnach würde Iinput bei max 8.5A betragen. Wie groß müsste
> dann der Kühlkörper für die TIP42 ausfallen?

Verlustleistung berechnen und hier die Daten eintragen: 
http://www.alutronic.de/service/rthk-rechner

Aber warum nimmst du keinen Schaltregler für sowas? Ein z.B. LT1074 kann 
5 A und ist wirklich sehr simpel aufzubauen und es gibt ihn im TO220-5 
(das -5 bedeutet 5 Pins) daher. Mit einem Wirkungsgrad von mehr als 80% 
kann man da nicht meckern und das Layout dafür ist auch super simpel zu 
erstellen.

Michael K. schrieb:
> Mike B. schrieb:

> Aber warum nimmst du keinen Schaltregler für sowas? Ein z.B. LT1074 kann
> 5 A und ist wirklich sehr simpel aufzubauen und es gibt ihn im TO220-5
> (das -5 bedeutet 5 Pins) daher. Mit einem Wirkungsgrad von mehr als 80%
> kann man da nicht meckern und das Layout dafür ist auch super simpel zu
> erstellen.

ja, warum eigentlich nicht
aber die Schaltungen vom LM78xx scheinen mir doch etwas simpler

egal, ich schau mir sowohl LT1083/1084 als auch LT1074 an

Lurchi schrieb:
> Wenn man wirklich von 12 V auf 10 V will, ist ein Linearregler schon OK.

Aber kein 7810 oder ähnliche. Der braucht ja schon selbst eine 
Dropspannung von über 2 V und die Transistorstufe, der die anderen 4A 
liefern soll wird, braucht auch mehr als nur 100 mV.

Mike B. schrieb:
> ja, warum eigentlich nicht
> aber die Schaltungen vom LM78xx scheinen mir doch etwas simpler

Schau dir mal den LT1074 an und ähnliche (z.B. LT1374). Die sind nicht 
wirklich komplizierter von der Beschaltung als ein 7810.

MaWin schrieb:
> Warum doch ein Schaltregler und nicht LT1083adj ?

Na ein LDO wie der LT1083 wäre natürlich auch eine Wahl und da der TO ja 
nur 5A braucht wäre auch ein LT1084 denkbar. Preiswerter als der LT1083 
und auch leicht zu beschaffen (Reichelt hat ihn als ADJ für 13,80 € auf 
Lager, Farnell ab 8 €).

Braucht die Schaltung WIRKLICH 10V oder läuft sie auch mit 12V?

Falk B. schrieb:
> Braucht die Schaltung WIRKLICH 10V oder läuft sie auch mit 12V?

die braucht 10V weil ich damit per
Beitrag "ltspice Simulationsproblem die Hundertste" (letzte Schaltung)
+/-5V 2x5A (oder mehr) draus machen will

laut ltSpice ergeben 10V ziemlich genau stabile +/-5V

Mike B. schrieb:

> laut ltSpice ergeben 10V ziemlich genau stabile +/-5V

Jau, wahrscheinlich mit einer Genauigkeit im µV-Bereich.
Praktisch sind solche "Teilerschaltungen" dann schon
wesentlich schwieriger. Wenn er wirklich +-5V braucht,
wäre ein potentialgetrennter Wandler mit Ue=12V und
Ua= +-5V wesentlich sinnvoller.

Harald W. schrieb:
> Mike B. schrieb:
>
>> laut ltSpice ergeben 10V ziemlich genau stabile +/-5V
>
> Jau, wahrscheinlich mit einer Genauigkeit im µV-Bereich.
Soll halt stabil genug für Digitaltechnik sein.

> Praktisch sind solche "Teilerschaltungen" dann schon
> wesentlich schwieriger.
Wo sind den Unterschiede zwischen der ltSpice-simulierten Schaltung und 
der Praxis zu erwarten?

> Wenn er wirklich +-5V braucht,
> wäre ein potentialgetrennter Wandler mit Ue=12V und
> Ua= +-5V wesentlich sinnvoller.
Für <1.5A täte es ja die Schaltung nach LM78xx-Datenblatt Seite 21 
unten, aber das reicht nicht.
Diese beiderseits um die Kurzschluss-Option und die Stromverstärkung 
nach Schaltung Seite 20 unten ergänzt ergäbe halt auch bei z.B. +/-9V 
Input ziemliche Wärmeverluste, wie ihr oben vorgerechnet habt.

Alternativ wäre es wahrscheinlich wirklich einfacher, einem PC-Netzteil 
dem starken +5V-Zweig durch Zuschaltung von DUAL-Power-Mosfet, 
Speicherdrossel und Glättungskondensator einen -5V-Zweig hinzuzufügen.

Ein einfaches PC-Netzteil bringt (3,3V ungenutzt) stabil lockere 30A.
Durch zwei um die Trafo-Sekundärseite nicht zu überlasten kommen da 
stabil bestimmt 2x13A raus.

Sascha schrieb:
> Ich weiß nicht wie es heute ist, aber die üblichen P4-Netzteile
> haben
> serienmäßig einen -5V Ausgang, der vom normalen 5V-Rail abgeleitet ist.
> Statt der dicken Doppeldiode sind das halt nur zwei 1A Dioden und eine
> dünne Wicklung auf der Ausgangsdrossel bzw. eigene Drossel. Wenn du die
> Dioden und die Ausgangsdrossel verstärkst, spricht nichts dagegen dass
> das Netzteil auch auf -5V einige Ampere bringt.

der -5V Ausgang ist bei den Netzteilen ziemlich unterschiedlich 
ausgelegt
mal ein Blick hier reinwerfen
http://danyk.cz/s_atx_en.html
Gerade in Bezug auf die -5 und die -12V-Schienen gibts da die 
verrücktesten Konstruktionen.

Aber grundsätzlich hast du Recht.
Wenn man ein entsprechend aufgebautes NT findet würde es mglicherweise 
reichen, die entsprechende Wicklung auf der Speicherdrossel totzulegen 
und die +5V-Wicklung(en) einer baugleichen Speicherdrossel zu verwenden.
Daneben sind die beiden einzelnen schwachen Schottky-Dioden zu ersetzen 
und ein kräftigerer Elko einzusetzen.
Dass die auf der Platine vorhandenen Leiterbahnen für die 
-5/-12V-Stränge ausreichen wag ich aber ganz stark zu bewzeifeln. 
Schliesslich werden die positiven Schienen über etliche Kabel nach außen 
geführt, die negativen jedoch nur über ein einziges. Entsprechend wird 
es für die Leiterbahnen aussehen.
Von daher ist es wirklich besser, die alten Stränge zu kappen und die 
neuen Bauteile auf eine extra Platine zu packen, mit guter 
Masseverbindung, versteht sich.

Mike B. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Braucht die Schaltung WIRKLICH 10V oder läuft sie auch mit 12V?
>
> die braucht 10V weil ich damit per
> Beitrag "ltspice Simulationsproblem die Hundertste" (letzte Schaltung)
> +/-5V 2x5A (oder mehr) draus machen will

Ach du Scheixxe. Eine aktive Spannungshalbierung für 5A? Wer hat dir 
denn diesen Unsinn aufgeschwatzt?

Solche Schaltungen verwendet man in der Praxis nur, wenn man entweder 
überhaupt nur kleine Ströme fließen hat (ein paar 100mA maximal) oder 
wenn zumindest die Ströme die auf der positiven Seite und auf der 
negativen Seite fließen, immer fast genau gleich sind.

Wofür brauchst du das denn überhaupt? Bipolare Spannungsversorgung gut 
und schön. Aber doch nicht mit +/-5V und 5A.

Mike B. schrieb:
> Wo sind den Unterschiede zwischen der ltSpice-simulierten Schaltung und
> der Praxis zu erwarten?

Bei der dynamischen Stabilität. Stell dir bloß mal vor, auf der +5V 
Seite sitzt ein Verbraucher, der seine Stromaufnahme schnell zwischen 0 
und 5A ändert. Sagen wir mal, LED mit 20W Gesamtleistung und PWM- 
Steuerung. Da kommt deine arme Schaltung ganz schön ins Rudern, um die 
Mittenspannung auch dynamisch stabil zu halten.

Außerdem: wenn auf der +5V Seite 20W gezogen werden und nichts auf der 
-5V Seite, dann muß deine Schaltung auf der -5V Seite 20W verheizen. 
Findest du das clever?

Axel S. schrieb:
> Mike B. schrieb:
>> Falk B. schrieb:
>>> Braucht die Schaltung WIRKLICH 10V oder läuft sie auch mit 12V?
>>
>> die braucht 10V weil ich damit per
>> Beitrag "ltspice Simulationsproblem die Hundertste" (letzte Schaltung)
>> +/-5V 2x5A (oder mehr) draus machen will
>
> Ach du Scheixxe. Eine aktive Spannungshalbierung für 5A? Wer hat dir
> denn diesen Unsinn aufgeschwatzt?
Helmuth S. wars wohl, der mir freundlicherweie meinen Schaltungskrüppel 
zurechtgebogen hat.
Und aus dem Datenblatt des TIP42 entnehme ich eine Belastbarkeit bis 5A.

> Wofür brauchst du das denn überhaupt? Bipolare Spannungsversorgung gut
> und schön. Aber doch nicht mit +/-5V und 5A.
da war sie wieder, die Frage aller Fragen
"Ich habe Probleme im Leben." "Wofür lebst du überhaupt?"
Ich werde sie brauchen. I.M. mag ich mit ein paar dutzend mA auskommen, 
wenns das Projekt größer wird brauch aber iwann ne ganze Menge mehr.

> der seine Stromaufnahme schnell zwischen 0
> und 5A ändert. Sagen wir mal, LED mit 20W Gesamtleistung und PWM-
> Steuerung. Da kommt deine arme Schaltung ganz schön ins Rudern, um die
> Mittenspannung auch dynamisch stabil zu halten.
Ich habe jeweils eine Stromsenke am + und am - Zweig der Schaltung und 
die lasse ich testweise sinusmäßig mit Phasenverschiebungen 
0/45°/90°/180° mit Amplitude 5A und offset 2.5A gegeneinander arbeiten, 
ltSpice zeigt keine Probleme.

> Außerdem: wenn auf der +5V Seite 20W gezogen werden und nichts auf der
> -5V Seite, dann muß deine Schaltung auf der -5V Seite 20W verheizen.
> Findest du das clever?
noch hab ich das Problem nicht gelöst
und ich habe ja gefragt, ob es Unterschiede gibt zwischen ltSpice-Simu 
und Praxis
Müsste ich dafür dann einen Lastwiderstand vorsehen oder wo würden die 
20W dann im negativen Pfad verheizt werden?

Mike B. schrieb:
> Müsste ich dafür dann einen Lastwiderstand vorsehen oder wo würden die
> 20W dann im negativen Pfad verheizt werden?

Die "Virtual GND"-Schaltung würde das aufbringen müssen, weil sie immer 
versucht, auf Nullpotential zu bleiben.

Sowas ist für höhere Leistungen nicht sinnvoll, ohne dumm daher reden zu 
wollen, oder sonstwas. Für so hohe Leistungen würde ich auch einen 
potentialgetrennten Wandler mit Mittelanzapfung nehmen.

Wenn die Schaltungsmasse identisch mit der Netzteilmasse sein darf, was 
hier sicherlich der Fall ist, bietet es sich ein, jeweils einen 
Schaltregler von +12V auf +5V und einen von +12V auf -5V einzusetzen. 
Der invertierende Betrieb wird durchaus von etlichen Bausteinen 
unterstützt.

Alternativ kann man natürlich auch fertige Module einsetzen, d.h. 
entweder gleich eines mit bipolarer Ausgangsspannung oder für die -5V 
ein galvanisch getrenntes Modul.

Mike B. schrieb:
>> Außerdem: wenn auf der +5V Seite 20W gezogen werden und nichts auf der
>> -5V Seite, dann muß deine Schaltung auf der -5V Seite 20W verheizen.
>> Findest du das clever?

> noch hab ich das Problem nicht gelöst
> und ich habe ja gefragt, ob es Unterschiede gibt zwischen ltSpice-Simu
> und Praxis

In diesem Aspekt unterscheiden sich Simulation und Realität nicht. 
Allerdings geben Simulationen einen Dreck auf Verlustleistungen in 
Bauelementen und ob die das aushalten. Spice schickt ohne mit der Wimper 
zu zucken auch 100A durch eine 1N4148.

> Müsste ich dafür dann einen Lastwiderstand vorsehen oder wo würden die
> 20W dann im negativen Pfad verheizt werden?

Die werden in dem Transistor auf der negativen Seite verheizt. Nach der 
Schaltung im anderen Thread ist das ein TIP127.

Axel S. schrieb:

> Allerdings geben Simulationen einen Dreck auf Verlustleistungen in
> Bauelementen und ob die das aushalten. Spice schickt ohne mit der Wimper
> zu zucken auch 100A durch eine 1N4148.
Das wäre doch zu nett, wenn so ein Simulationsprogramm auch diese 
Bauteil-Parameter im Blick haben würde und Überlast-Warnungen ausspucken 
würde.

> Die werden in dem Transistor auf der negativen Seite verheizt. Nach der
> Schaltung im anderen Thread ist das ein TIP127.
Eine Zusatzbeschaltung, wie im Datenblatt LM78xx im OP gezeigt, über den 
TIP121 drüber wäre hier nicht sinnvoll?

(aber besser erstmal Haken dran
Ich werde die einfache Schaltung für +/-5V erstmal so aufbauen und mir 
später Gedanken über einen stärkeren Ersatz machen.
Ich muss ja schließlich mal mit dem eigentlichen Hauptprojekt weiter 
kommen.)

Mike B. schrieb:
> Eine Zusatzbeschaltung, wie im Datenblatt LM78xx im OP gezeigt, über den
> TIP121 drüber wäre hier nicht sinnvoll?

Das würde aber den Voltage-Drop erhöhen und da hat man nur maximal 2V. 
Deshalb klappt das ja selbst mit nur dem LM7810 nicht um hier aus 12 VDC 
10 VDC zu machen ;)